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Photovoltaik-Anlage - Antworten auf steuerliche Fragen
Viele Fragen bewegen den Interessenten an einer Photovoltaik-Anlage. Die wichtigsten Fragen werden im Folgenden beantwortet. Finden Sie heraus, ob Photovoltaik auch für Sie das Richtige ist.
Als optische Verluste sind Reflexe und Abschattungen zu nennen. Zur Vermeidung von Reflexionsverlusten und damit erhöhtem Lichteinfall werden verschiedene Verfahren angewendet: die Zelloberflächen werden in Pyramidenstruktur gestaltet oder es werden bestimmte Materialien eingesetzt wie Galliumarsenid (GaAs), Cadmiumtellurid (CdTe) oder Kupfer-Indium-Diselenid (CuInSe2). Zur Erweiterung des Strahlungsspektrums werden Halbleitermaterialien mit unterschiedlichen Spektralbereichen geschichtet - es wird von Tandem- oder Stapelzellen gesprochen.
Üblicherweise wird die gesamte Strommenge in das örtliche Stromnetz eingespeist. Daher hängt die Größe der Photovoltaik-Anlage nicht primär von dem eigenen Stromverbrauch, sondern von der zur Verfügung stehenden Dachfläche ab ? und selbstverständlich von dem zur Verfügung stehenden Kapital.
Der photovoltaische Effekt spielt sich in den Solarzellen ab. Die Solarzellen sind Kern der Photovoltaik-Anlage. Die Solarzellen bestehen aus zwei aufeinander liegenden Schichten, die meist aus kristallinem Silizium bestehen. Auf den Außenseiten befinden sich Kontakte, welche aus Metall bestehen. Die beiden Silizium-Schichten wurden mit unterschiedlichen Stoffen wie Bor und Phosphor versetzt. Daher haben diese unterschiedliche elektrische Eigenschaften. In der sog. Grenzschicht herrscht ein elektrisches Feld mit Plus- und Minuspol. Wenn Licht auf die Grenzschicht fällt, nehmen die Elektronen die Energie aus den Lichtphotonen auf, lösen sich aus der Kristallbindung und bewegen sich in Richtung Pluspol. Dieser Prozess ermöglicht fließenden Strom, der vom Verbraucher abgenommen werden kann. Licht (griechisch: Photo) verursacht somit eine elektrische Spannung. Da man die Spannung in Volt misst ergibt es zusammen den Begriff Photovoltaik (auch Fotovoltaik). Je nach Kristallart unterscheidet man drei Zelltypen: monokristallin, polykristallin und amorph. Zur Herstellung von monokristallinen Siliziumzellen (meist Dickschichtzellen genannt) wird hochreines Halbleitmaterial benötigt. Andererseits ist die Herstellung von polykristallinen Zellen deutlich günstiger, aber diese Zellen haben einen geringeren Wirkungsgrad zur Folge. Wird auf Glas oder anderes Substratmaterial eine Siliziumschicht abgeschieden, spricht man von amorphen- oder Dünnschichtzellen. Die Wirkungsgrade amorpher Zellen liegen allerdings noch weit unter denen der anderen beiden Zelltypen. Anwendung finden sie vor allem im Kleinleistungsbereich (Uhren, Taschenrechner) oder als Fassadenelemente.
Wie genau kann Licht in Strom umgewandelt werden? Im Licht der Sonne sind Photonen enthalten. Treffen diese jetzt auf die Solarzelle, regen sie in ihrem Inneren Elektronen an. Durch den Aufbau der Solarzelle mit zwei verschieden geladenen Schichten, ist dort ein elektrisches Feld vorhanden. Über metallische Elektroden können die Elektronen von der negativ geladenen Seite zur positiv geladenen Seite fließen. Durch den Elektronenfluss entsteht Strom. Ein Wechselrichter wandelt den entstandenen Gleich-Strom in Wechsel-Strom um und speist ihn in das öffentliche Netz ein. Ein in den Stromkreis zwischengeschalteter Einspeisezähler zeigt an, wie viel Strom bisher in das Netz eingespeist wurde. Je mehr Sonnenlicht auf die Photovoltaik-Module fällt, desto größer sind auch die Strom-Erträge. Besonders geeignet sind nach Süden gerichtete Dächer mit einer Neigung zwischen 20° und 60°. Verschattungen durch Nebengebäude, Antennen oder Gauben sollten möglichst vermieden werden, da sie zu großen Ertragseinbußen führen können.
Eine Solarzelle arbeitet natürlich noch nicht besonders effektiv. Deshalb werden Solarzellen zu Solarmodulen zusammengefasst. Meist werden 36, 48 oder 72 Solarzellen in ein bis vier hintereinander geschalteten Zellsträngen verbunden. Dann werden die Solarzellen auf eine Glasscheibe aufgebracht und zwischen zwei verschiedenen Kunststofffolien laminiert. Zum Schluss wird das Solarmodul gerahmt.
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